FR3099470A1

FR3099470A1 - Valve pour récipient sous pression

Info

Publication number: FR3099470A1
Application number: FR1908612A
Authority: FR
Inventors: Hervé Bodet; Éric GAILLARD
Original assignee: Lindal France SAS
Current assignee: Lindal France SAS
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2021-02-05
Anticipated expiration: 2039-07-29
Also published as: EP3980350A1; CA3143113C; EP3980350B1; US20220297925A1; BR112022001611A2; US11787619B2; FR3099470B1; CA3143113A1; EP3980350C0; AR119459A1; WO2021018656A1; MX2022001171A

Abstract

L’invention concerne une valve (1) comprenant - un corps de valve (10) qui présente une cavité et qui est en appui contre un joint (40) muni d’une ouverture centrale, et- un siège (20) mobile dans la cavité, le siège étant en appui contre le joint en position fermée et étant écarté du joint en position ouverte. Le siège présente une cavité en appui contre le joint en position fermée , et écartée du joint en position ouverte. Une tige (60) est fixée non détachable dans la cavité en formant un ensemble siège/tige, laquelle tige est traversée dans sa partie située à l’intérieure de la cavité par des fenêtres (612) débouchant dans le canal de sortie, l’extrémité libre de la tige saillant hors de la cavité en passant à travers l’ouverture centrale du joint. Figure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

Valve pour récipient sous pression

L’invention concerne une valve pour récipient sous pression, tel qu’un générateur d’aérosol, laquelle valve comprend un corps de valve qui présente une cavité et qui est en appui étanche par une première extrémité contre un joint muni d’une ouverture centrale, un siège qui est placé mobile en translation dans la cavité du corps de valve et qui est repoussé contre le joint par des moyens de rappel, le siège étant en appui étanche contre le joint en position fermée de la valve et étant écarté du joint par déplacement dans la cavité du corps de valve contre l’effet de la force des moyens de rappel en position ouverte de la valve, le siège présentant une cavité délimitée par une arête d’étanchéité, laquelle arête d’étanchéité est en appui étanche contre le joint en position fermée de la valve, et est écartée du joint en position ouverte de la valve.

Les récipients sous pression sont généralement constitués d’un boîtier fermé par une valve montée sur une coupelle. Le produit peut être contenu directement dans le boîtier avec le gaz propulseur. Il peut également être contenu dans une poche pour être séparé de ce gaz propulseur.

Les valves comprennent au moins une voie de prélèvement que doit traverser le produit pour sortir du récipient. Quand la valve est fermée, cette voie de prélèvement est obturée par un joint qui la divise en une partie amont en contact avec l’intérieur du récipient et une partie aval en contact avec l’extérieur.

Les valves sont constituées généralement d’un corps de valve présentant une cavité intérieure en liaison fluidique directe avec l’intérieur du récipient ou de la poche, ou indirecte via par exemple un réservoir de dosage. La cavité appartient à la partie amont de la voie de prélèvement. La cavité est fermée à son sommet par le joint permettant d’obturer la voie de prélèvement. Un élément mobile est placé à l’intérieur de la cavité. Il peut se déplacer entre une position fermée de repos, dans laquelle le produit ne peut pas quitter le récipient sous pression, et une position ouverte dans laquelle le produit peut sortir du récipient. En position fermée, l’élément mobile coopère avec le joint pour obturer la voie de prélèvement. Un ressort placé dans la cavité tend à maintenir l’élément mobile en position fermée. Cet élément mobile est un stem dans le cas d’une valve mâle ou un siège dans le cas d’une valve femelle.

Dans le cas des valves mâles, le stem (également connu sous le terme de tige ou de gicleur) est constitué par un conduit tubulaire ouvert à son sommet et fermé à l’autre extrémité. Un ou plusieurs orifices radiaux sont réalisés dans la paroi tubulaire, dans un plan radial situé à proximité de l’extrémité fermée. L’extrémité fermée du stem est placée dans la cavité du corps de valve, tandis que l’extrémité libre saille hors de la valve, pour être actionnée par un diffuseur emmanché dessus. L’intérieur du conduit tubulaire appartient à la partie aval de la voie de prélèvement. En position fermée, les orifices se trouvent alignés avec le joint d’étanchéité placé au sommet de la cavité du corps de valve. Le joint d’étanchéité bouche donc tous les orifices. L’intérieur du corps de valve est alors isolé de l’extérieur par le joint. Quand une pression est exercée sur le diffuseur, celui-ci déplace le stem vers le bas. Les orifices quittent l’alignement avec le joint et descendent dans la cavité. Le produit contenu dans le récipient peut donc passer dans la cavité du corps de valve, traverser les orifices ainsi libérés, continuer dans le conduit tubulaire pour quitter la valve et entrer dans le diffuseur avant d’être distribué.

Dans le cas des valves femelles, l’élément mobile est un siège qui est en appui annulaire sur le joint autour d’une ouverture centrale du joint. Pour ouvrir la valve, il faut introduire une tige d’actionnement de forme tubulaire dans l’ouverture centrale du joint. Cette tige d’actionnement vient appuyer sur le siège et le repousser vers le bas. Le siège est ainsi écarté du joint et il se forme un passage annulaire entre le sommet du siège et le joint, passage qui met en contact l’intérieur de la cavité du corps de valve avec l’extérieur via la tige d’actionnement.

Les valves mâles et les valves femelles ont chacune leurs avantages. Dans les deux cas, il est possible de remplir le boîtier ou la poche en traversant la valve. Cependant, le remplissage via les valves femelles est plus aisé et plus rapide, car le passage annulaire entre le sommet du siège et le joint a une section beaucoup plus importante que les quelques orifices réalisés dans la paroi du stem des valves mâles et dont le diamètre est limité par l’épaisseur du joint et la course du stem entre la position ouverte et la position fermée.

Par ailleurs, lors de l’actionnement, l’ouverture d’une valve mâle est progressive, tandis que l’ouverture d’une valve femelle est quasiment instantanée. Cela est dû au fait que les orifices du stem se dégagent progressivement du joint au fur et à mesure de l’enfoncement du stem. Au contraire, dans le cas des valves femelles, le siège est directement décollé formant tout de suite un passage annulaire. De même, lorsque la pression sur l’élément mobile est supprimée, la valve femelle se referme d’un coup, tandis que la valve mâle se referme lentement. Le produit continue donc à s’écouler momentanément alors que l’utilisateur a cessé d’actionner la valve.

Malgré cette apparente supériorité des valves femelles sur les valves mâles, de nombreux utilisateurs préfèrent les valves mâles, notamment car il est plus facile, lors de l’assemblage du produit conditionné, de centrer le diffuseur sur la valve mâle en raison de la partie du stem saillant au-dessus de la valve mâle.

L’objectif de l’invention est donc de combiner les avantages des valves mâles et ceux des valves femelles.

Cet objectif est atteint avec une valve selon le préambule, dans laquelle un stem (également connu sous le nom de tige ou de gicleur) est fixé de façon non détachable dans la cavité du siège en formant un ensemble siège/stem d’un seul tenant, lequel stem est composé d’une paroi tubulaire qui entoure un canal de sortie ouvert vers l’extrémité opposée au siège, et qui est traversée dans sa partie située à l’intérieure de la cavité par une ou plusieurs fenêtres de passage, la partie du stem opposée au siège et située au-delà des fenêtres de passage saillant hors de la cavité du siège en passant à travers l’ouverture centrale du joint.

Il est préférable
- que le siège comprenne une paroi tubulaire dont une première extrémité forme l’arête d’étanchéité, ladite paroi tubulaire étant entièrement fermée à distance de l’arête d’étanchéité par une paroi transversale, formant ainsi la cavité de siège
- que la partie inférieure de la paroi tubulaire du stem soit dimensionnée pour pénétrer dans la paroi tubulaire du siège, et
- qu’un évidement annulaire s’étendant autour de la paroi tubulaire du stem soit formé dans la partie supérieure de la paroi tubulaire du siège qui est située en regard des fenêtres de passage du stem, l’évidement annulaire s’étendant jusqu’à l’arête d’étanchéité. Cet évidement annulaire prolonge radialement la cavité du siège.

Il est préférable que les fenêtres n’empiètent pas sur le joint. Pour cela, il est préférable que les extrémités des fenêtres de passage dirigées vers le joint affleurent la face du joint dirigée vers la cavité du siège et/ou que lesdites extrémités soient situées à distance de ladite face du joint. Concrètement, les fenêtres peuvent s’étendre quand la valve est en position fermée soit jusqu’au joint, soit s’arrêter en dessous et à distance du joint. Quand la valve est ouverte, les fenêtres sont déplacées vers le bas et se trouvent dans tous les cas à distance du joint. Il serait bien sûr possible qu’en position fermée de la valve, la partie supérieure des fenêtres pénètre sur une partie de la hauteur du joint.

Le stem peut être fixé au siège par tout moyen approprié. Le soudage est un mode de fixation particulièrement bien adapté, notamment le soudage par ultrasons ou le soudage par rotation. On peut prévoir pour le soudage une réserve de matière sur le siège et/ou sur le stem.

Les moyens de rappel sont de préférence constitués par un ressort. Afin de stabiliser le ressort, il est préférable de munir le siège, à l’opposé de son arête d’étanchéité, d’un tenon de centrage autour duquel prend place l’une des extrémités du ressort.

Pour faciliter la fixation du stem dans la cavité du siège, on peut placer un téton de fixation dans la cavité du siège, sur la paroi transversale, le stem étant fixé au siège sur le téton de fixation, de préférence sur une face frontale de celle-ci.

Dans un mode de réalisation particulier de l’invention,
- la paroi tubulaire du stem est ouverte à ses deux extrémités, une paroi transversale étant placée à l’intérieur de la paroi tubulaire, entre les fenêtres de passage et l’extrémité du stem placée dans la cavité du siège, et à distance de ladite extrémité, une ouverture de préférence traversante étant réalisée dans la face de la paroi transversale dirigée vers l’extrémité située dans la cavité,
- une saillie de centrage est réalisée sur le téton de fixation du siège, de préférence sur sa face frontale,
- la paroi tubulaire du stem, dans sa partie située dans la cavité du siège, étant dimensionnée pour que le téton de fixation pénètre dedans par l’extrémité, et la saillie de centrage étant dimensionnée pour pénétrer dans l’ouverture réalisée dans la paroi transversale.

Le joint peut être bloqué contre l’arête supérieure du corps de valve par une coupelle munie d’une ouverture pour l’extrémité libre du stem, la coupelle pouvant être sertie sur une couronne annulaire du corps de valve.

Le corps de valve peut être muni
- d’un tenon d’attache pour attacher un tube plongeur ou des moyens anti-affaissement ; et/ou
- d’une paroi de fixation pour la fixation d’une poche, ladite paroi de fixation entourant le tenon d’attache quand il y en a un.

Une ou plusieurs rainures longitudinales peuvent être réalisées dans la cavité du corps de valve pour que le produit puisse contourner plus facilement le siège. La ou les rainures longitudinales s’étendent de préférence depuis le passage annulaire jusqu’au moins la position la plus basse prise, quand la valve est en position ouverte, par l’extrémité du siège opposée à l’arête d’étanchéité.

L’invention est décrite plus en détail à l’aide d’un exemple de réalisation présenté sur les figures qui montrent :

: une vue éclatée d’une valve selon l’invention ;

: une vue en coupe de la valve de la figure 1 (a) avant et (b) après montage du stem ;

: une vue du corps de valve (a) en perspective du bas, (b) en perspective du haut, (c) du dessus, (d) du dessous et (e) en coupe en perspective ;

: une vue du siège (a) en perspective du haut, (b) en perspective du bas et (c) en coupe en perspective ;

: Une vue en coupe en perspective du joint ;

: Une vue du stem (a) en perspective et (b) en coupe en perspective ;

: Une vue en coupe de l’ensemble siège/stem ;

: Une vue en coupe en perspective de la valve de l’invention ;

: une vue en coupe de la valve (a) en position fermée et (b) en position ouverte.

: Une coupe agrandie de l’intérieur de la valve (a) en position fermée et (b) en position ouverte.

L’invention concerne une valve (1), notamment une valve à poche, destinée à fermer le boîtier d’un récipient sous pression.

De façon conventionnelle, la valve est représentée avec le stem en haut, sans que cela soit limitatif. Les références « haut » / « bas » ou « supérieur » / « inférieur » n’ont qu’une valeur relative en rapport avec les représentations des figures ci-jointes. Il va de soi que dans certains cas, la valve peut être utilisée dans d’autres positions et que ce qui est en haut dans la position représentée ici ne le sera pas nécessairement lors de l’utilisation. Par ailleurs, la valve à l’état assemblé s’étend le long d’un axe principal (A), vertical dans les représentations des figures ci-jointes. Les termes « radial », « axial » et « transversal » se rapportent à cet axe principal (A).

La valve (1) représentée ici a tous les attributs d’une valve femelle. Elle est constituée principalement d’un corps de valve (10) ayant une cavité (11) dans laquelle sont placés un siège (20) et un ressort (30). L’ouverture supérieure de la cavité (11) est fermée par un joint (40). La cavité est en liaison fluidique directe ou indirecte avec l’intérieur du récipient. Une coupelle (50) peut être sertie sur le corps de valve (10) en bloquant le joint (40). Contrairement à une valve femelle, la valve de l’invention est également munie d’un stem (60). Si nécessaire, une poche (70) peut être soudée sur le corps de valve (10).

Le corps de valve (10) est constitué d’une paroi tubulaire (12) ouverte à ses deux extrémités qui s’étend, à l’état assemblé de la valve, autour de l’axe principal (A). L’intérieur de la paroi tubulaire définit la cavité (11) du corps de valve. La paroi tubulaire a de préférence sensiblement la forme d’un cylindre de révolution. Son extrémité supérieure plus effilée forme une arête supérieure (121) qui s’étend dans un plan radial. Trois rainures (122) sont réalisées dans la face intérieure de la paroi tubulaire. Elles s’étendent en direction longitudinale de la paroi tubulaire, donc de façon sensiblement verticale dans le cas présent. Les rainures (122) s’étendent depuis la forme effilée de l’extrémité supérieure (121) jusqu’au moins la position la plus basse prise, quand la valve est en position ouverte, par l’extrémité inférieure du siège. La face extérieure de la paroi tubulaire présente au niveau de l’extrémité supérieure une couronne annulaire (123) sous la forme d’une surépaisseur de matière pour permettre le sertissage de la coupelle (50) sur le corps de valve. Un tenon d’attache (13) pour attacher un dispositif anti-affaissement ou un tube plongeur est fixé, par exemple par quatre ponts (131), à l’extrémité inférieure de la paroi tubulaire (12). Ces quatre ponts (131) remplissent également la fonction de butée pour le ressort (30). Il serait possible de ne pas prévoir de tenon d’attache (13), auquel cas il serait préférable de prévoir une butée à l’intérieur de la paroi tubulaire pour l’appui du ressort.

Afin de pouvoir fixer une poche sur la valve, une paroi de fixation (14) est réalisée sur la paroi tubulaire (12), en dessous et à distance de la couronne annulaire (123) de sertissage. Cette paroi de fixation entoure l’extrémité inférieure de la paroi tubulaire (12) et le tenon de fixation (13). Elle a de préférence une section transversale en forme de losange aplati avec les angles des petites diagonales obtus et arrondis, et les angles des grandes diagonales aigus et plus pointus, comme cela est bien visible sur la Figure 3d. Cette forme facilite le soudage de la poche (70). Si la valve doit être utilisée sans poche, il est possible de renoncer à cette paroi de fixation (14).

Le siège (20) de l’invention est constitué d’un élément en forme de godet présentant une cavité (21) délimitée par une paroi tubulaire (22) et une paroi transversale (23) continue de préférence radiale. La paroi tubulaire (22), à l’état monté du siège dans la valve, s’étend autour de l’axe principal (A). Elle a de préférence sensiblement la forme d’un cylindre de révolution. Elle est ouverte à l’une de ses extrémités en formant une arête d’étanchéité (221) s’étendant dans un plan radial. Le siège (20) est dimensionné pour pouvoir pénétrer entièrement dans la cavité (11) du corps de valve tout en pouvant coulisser librement dedans. Concrètement, la paroi tubulaire (22) du siège peut coulisser parallèlement à l’axe principal (A) dans la paroi tubulaire (12) du corps de valve.

La paroi tubulaire (21) de la cavité a une partie supérieure (222) de plus grand diamètre qui s’étend jusqu’à l’arête d’étanchéité et qui forme un évidement annulaire (211) autour de la cavité elle-même en la prolongeant radialement. La paroi radiale (23) ferme la paroi tubulaire (22), de préférence à l’extrémité opposée à l’arête d’étanchéité (221), de sorte que la cavité (21) n’est accessible que par l’ouverture définie par l’arête d’étanchéité (221). La face inférieure de la paroi radiale (23) se prolonge par un tenon de centrage (24) pour centrer le ressort (30). Afin d’économiser de la matière et de faciliter la manipulation du siège lors de l’assemblage, le tenon de centrage (24) n’est pas plein, mais constitué de deux segments d’une paroi tubulaire. La fente (241) qui délimite les deux segments tubulaires se prolonge en partie dans la face inférieure de la paroi radiale (23).

Un téton de fixation (25) est réalisé sur la face supérieure de la paroi radiale (23). Il a de préférence sensiblement la forme d’un cylindre plein concentrique à la paroi tubulaire (22) du siège. La face frontale (251) du téton de fixation, opposée à la paroi radiale, est de préférence tronconique avec le sommet du cône situé en bas. L’arête supérieure de la face frontale constitue une réserve de matière (252) annulaire pour le soudage du stem. Il est préférable de placer au centre de la face frontale du téton de fixation une saillie de centrage (253) qui est de préférence arrondie à son sommet.

La géométrie du siège, et notamment son encombrement externe, doit prendre en compte le fait qu’un mouvement de coulissement à l’intérieur du corps de valve du haut vers le bas doit pouvoir permettre l’ouverture de la valve. Réciproquement, un mouvement de coulissement du siège du bas vers le haut doit se faire aisément à l’intérieur du corps de valve pour garantir l’obturation rapide des fenêtres de passage (612) par le joint (40) et la fermeture de la valve pour contrôler la distribution de produit.

Le stem (60) est constitué d’une paroi tubulaire (61) qui, à l’état assemblé de la valve, s’étend autour de l’axe principal (A). Cette paroi tubulaire (61) est ouverte à ses deux extrémités et définit un canal de sortie (62). L’extrémité inférieure (611) de la paroi tubulaire est dimensionnée pour pouvoir pénétrer dans la cavité (21) du siège. Elle est de préférence effilée pour faciliter son centrage lors de son introduction dans la cavité (21) du siège. Au-dessus et à distance de cette extrémité inférieure, on a placé à l’intérieur du canal de sortie (62) une paroi transversale (63), de préférence radiale, de sorte à en réduire la section transversale, voire à la boucher. Un orifice (631) au moins ouvert vers le bas peut être réalisé dans la paroi radiale. Dans le présent exemple, l’orifice (631) est traversant. De grandes fenêtres de passage (612) sont réalisées dans la paroi tubulaire, au-dessus de la paroi radiale (23). Dans l’exemple présenté ici, il y a quatre fenêtres alignées deux à deux. Ces fenêtres s’étendent dans un même plan radial, sans être nécessairement radiales elles-mêmes.

Les dimensions intérieures de la paroi tubulaire (61), au moins dans sa partie inférieure (613) située entre la paroi radiale (63) et l’extrémité inférieure (611), sont telles que le téton de fixation (25) peut y pénétrer sans contrainte. De même, l’orifice (631) de la paroi radiale du stem est dimensionné pour que la saillie de centrage (253) du siège puisse y pénétrer sans contrainte.

Le joint (40) a une forme générale annulaire. Le diamètre intérieur de son ouverture centrale (41) est choisi de telle sorte qu’il enserre de façon étanche la paroi tubulaire (61) du stem tout en lui permettant de coulisser lors de l’actionnement de la valve. Le diamètre extérieur du joint est supérieur au diamètre de l’arête supérieure (121) du corps de valve. En position assemblée de la valve, l’arête supérieure (121) est en appui étanche contre le joint (40).

Le ressort (30) remplit la fonction de moyens de rappel, permettant de ramener le siège en appui contre le joint pour refermer la valve.

Conformément à l’invention, le siège (20) et le stem (60) sont fixés l’un à l’autre pour former un ensemble siège/stem (80). Pour cela, le stem est introduit avec son extrémité inférieure (611) dans la cavité (21) du siège jusqu’à ce que sa paroi radiale (63) entre en contact avec la partie supérieure de la face tronconique (251) du téton de fixation formant réserve de matière. Dans cette position, la saillie de centrage (253) pénètre dans l’ouverture (631) réalisée dans la paroi radiale (63) du stem et la partie inférieure (613) de la paroi tubulaire du stem entoure en partie le téton de fixation (25) du siège. La soudure se fait au niveau de cette réserve de matière (252). La soudure peut se faire de différentes façons, notamment par ultrasons ou par soudage par rotation (spin welding). Comme le montre la Figure 7, les grandes fenêtres de passage (612) du stem débouchent dans l’évidement annulaire (211) de la cavité du siège. Le sommet des fenêtres de passage (612) se trouve dans le plan radial défini par l’arête d’étanchéité (221) du siège, ou légèrement en dessous. Cela signifie aussi que, à l’état assemblé de la valve, le sommet des fenêtres de passage (612) affleure le joint (40) ou se trouve légèrement en dessous. En position ouverte de la valve, les fenêtres sont de toute façon écartées du joint. Il serait également possible que le sommet des fenêtres soit situé à l’intérieur du joint, sans cependant passer au-dessus.

La section du canal de sortie (62) et la section des fenêtres de passage (612) sont calculées de façon à ne pas créer de restriction au débit correspondant à l’écoulement autour du siège. En particulier, la section transversale totale des fenêtres (612) et celle du canal de sortie (62) sont de préférence du même ordre de grandeur, voire supérieures, à la section transversale la plus étroite dans la voie de sortie (122, 211) en amont des fenêtres. Par ailleurs, le stem devant pouvoir résister à un effort de compression verticale permettant l’ouverture de la valve, il est préférable de dimensionner l’épaisseur de sa paroi pour permettre cet effort, sans pour autant limiter la section des fenêtres de passage. Un compromis doit donc être trouvé pour optimiser l’épaisseur de paroi et la résistance à la compression verticale du stem tout en permettant un jeu entre le diamètre externe du stem et l’ouverture centrale de la coupelle au travers de laquelle il passe. Le diamètre extérieur du stem dans sa partie supérieure située à l’extérieur du corps de valve et au-dessus du plan horizontal formé par l’ouverture centrale, ou pour le moins au-dessus de la partie supérieure arrondie de la coupelle devra permettre la fixation d’un moyen de distribution. Dans sa partie inférieure, le diamètre extérieur du stem devra permettre son introduction à l’intérieur du siège.

On ne sait pas à l’heure actuelle mouler un tel ensemble siège/stem (80) en raison notamment de la présence des fenêtres de passage (612) orientées radialement et cachées derrière la partie supérieure (222) de la paroi tubulaire du siège. Il est donc nécessaire de fabriquer séparément ces deux pièces et de les assembler ensuite.

Selon les besoins, il est possible dans une étape préliminaire d’attacher un dispositif anti-affaissement (anti-collapse) ou un tube plongeur sur le tenon d’attache (13) et/ou de fixer une poche (70) sur la face extérieure de la paroi de fixation (14) avant de la plier ou de la rouler autour de l’axe principal (A).

La valve est assemblée de la façon suivante. Le ressort (30) est introduit dans la cavité (11) du corps de valve (10) jusqu’à ce que son extrémité inférieure soit en appui sur les ponts de fixation (131) du tenon (13). Le siège (20) est ensuite introduit de sorte que son tenon de centrage (24) pénètre à l’intérieur du ressort (30) et que sa cavité soit ouverte vers le haut. Le ressort est ainsi pris en sandwich entre les ponts de fixation (131) du corps de valve en bas et la face inférieure de la paroi radiale (23) du siège en haut. Le joint (40) est alors placé au sommet du corps de valve (10), l’arête supérieure (121) de celui-ci en appui sur le joint. La coupelle (50) est alors placée sur et autour de la couronne annulaire (123) du corps de valve avec son ouverture centrale centrée sur l’axe principal (A) et sur l’ouverture centrale (41) du joint. La coupelle est ensuite sertie en prenant appui sous la couronne annulaire (123) du corps de valve. Le stem (60) est alors introduit par son extrémité inférieure (611) dans la cavité (21) du siège en passant par l’ouverture centrale de la coupelle et l’ouverture centrale (41) du joint. Le stem est ensuite soudé au siège par exemple par ultrasons. Il serait également possible de réaliser d’abord l’ensemble siège/stem (80) avant d’assembler la valve. Quand le stem est soudé après assemblage de la valve, il faut tenir compte du fait que la soudure nécessite l’application d’une force verticale vers le bas pour maintenir un contact suffisant entre la zone de soudure du stem et la réserve de matière apportée par la dent de fixation du siège. Il est donc préférable de dimensionner le ressort (30) pour qu’il exerce une contre-pression supérieure à celle appliquée lors de la soudure pour ne pas permettre l’enfoncement du système siège/stem dans le corps de valve lors de la solidarisation des deux composants.

Les rainures (122) s’étendent de la partie effilée de l’extrémité supérieure du corps de valve jusqu’en dessous de la face inférieure de la paroi radiale (23) du siège quand il est écarté du joint en position ouverte de la valve. Les rainures ne vont pas jusqu’à l’arête supérieure (121) comme on peut le voir sur la Figure 10, afin d’éviter des problèmes d’étanchéité.

À tout moment, l’arête supérieure (121) du corps de valve est en appui étanche sur le joint (40). En position de repos fermée de la valve, l’arête d’étanchéité (221) du siège est également en appui étanche contre le joint, le siège étant repoussé par le ressort.

Comme dans une valve mâle traditionnelle, le stem passe à travers une ouverture centrale de la coupelle et saille à l’extérieur de la valve, et comme dans une valve femelle, l’étanchéité se fait, quand la valve est en position de repos fermée, au niveau de l’arête d’étanchéité (221) du siège en appui étanche contre la face inférieure du joint (40).

La valve de l’invention fonctionne de la façon suivante. Une pression est exercée sur l’extrémité supérieure du stem (60) de l’ensemble siège/stem (80) à l’aide d’un diffuseur pour valve mâle emmanché sur la partie saillante du stem. L’ensemble siège/stem (80) est déplacé vers le bas contre l’effet du ressort (30). L’arête d’étanchéité (221) du siège est alors écartée du joint et un passage annulaire (26) se forme entre l’arête d’étanchéité (221) du siège et la face inférieure du joint, comme cela est bien visible sur la Figure 10. Sous l’effet de la différence de pression entre la pression régnant à l’intérieur du récipient sous pression et la pression atmosphérique, le produit contenu à l’intérieur du récipient pénètre dans le bas de la cavité (11) du corps de valve, en contournant les ponts (131) de fixation et/ou par un tube plongeur attaché au tenon d’attache (13). Il remonte ensuite dans la cavité (11) du corps de valve en passant le long du ressort (30), contourne la paroi tubulaire (22) du siège en passant à travers les rainures (122), traverse le passage annulaire (26), pénètre dans l’évidement annulaire (211) de la cavité du siège, traverse les fenêtres de passage (612) et pénètre dans le canal de sortie (62).

Dès que la pression exercée sur le stem est relâchée, le ressort (30) repousse l’ensemble siège/stem (80) vers le haut jusqu’à ce que l’arête d’étanchéité (221) du siège soit à nouveau en appui étanche contre la face inférieure du joint (40). La voie de sortie du produit se trouve interrompue au niveau de cette interface.

La valve de l’invention se distingue d’une valve mâle traditionnelle par le fait que les fenêtres de passage (612) du stem restent toujours ouvertes et n’ont pas besoin d’être obturées par le joint. Quelle que soit la position de la valve, les fenêtres de passage mettent en contact l’extérieur de la valve et la cavité (21) du siège via le canal de sortie (62) du stem. Les fenêtres de passage sont toujours situées en dessous du joint. Leurs dimensions ne sont donc pas imposées par l’épaisseur de ce joint contrairement aux ouvertures de passage d’un stem traditionnel. Il est donc possible de prévoir des fenêtres de passage bien plus grandes, et notamment plus hautes. Il suffit d’ajuster la hauteur de l’évidement annulaire (211) de la cavité du siège à la hauteur souhaitée des fenêtres (612). Avec la valve de l’invention, la vitesse de remplissage via la valve est bien plus rapide qu’avec une valve mâle traditionnelle et s’approche de celle d’une valve femelle. La valve de l’invention est donc particulièrement bien adaptée aux produits visqueux et/ou au remplissage rapide via la valve.

La valve de l’invention combine les avantages des valves femelles (ouverture et fermeture rapide, grandes fenêtres de passage) et ceux des valves mâles (stem saillant de la valve pour un centrage plus facile du diffuseur).

La valve de l’invention est particulièrement destinée à un usage comme valve à poche. Il est cependant possible de l’utiliser sans poche.

Dans l’exemple présenté ici, la valve est de type traditionnel avec une coupelle métallique sertie dessus. L’ensemble siège/stem (80) peut cependant être utilisé dans tout autre type de valve, et notamment dans les valves dites « tout plastique » où la coupelle est en plastique et le corps de valve est encliquetée sur la coupelle ou fait partie intégrante de celle-ci. L’ensemble siège/stem (80) peut notamment être appliqué à des valves du type de celles décrites dans la demande de brevet WO 2016/202 754 A1 ou FR 18 54 513.

Le siège et le stem peuvent être fabriqués par exemple en POM (polyoxyméthylène) ou en PA (polyamide). Le matériau choisi doit être compatible avec le produit à distribuer. Le corps de valve peut être par exemple en POM ou, si une poche doit être soudée dessus, en PE (polyéthylène) ou en PP (polypropylène).

Liste des références

1	Valve
10	Corps de valve
	11	Cavité
	12	Paroi tubulaire
		121	Arête supérieure
		122	Rainures
		123	Couronne annulaire
	13	Tenon d’attache
		131	Ponts de fixation
	14	Paroi de fixation de la poche
20	Siège
	21	Cavité
		211	Évidement annulaire
	22	Paroi tubulaire
		221	Arête d’étanchéité
		222	Partie supérieure
	23	Paroi radiale
	24	Tenon de centrage
		241	Fente
	25	Téton de fixation
		251	Face supérieure
		252	Surépaisseur de matière
		253	Saillie de centrage
	26	Passage annulaire
30	Ressort
40	Joint
	41	Ouverture centrale
50	Coupelle
60	Stem (ou tige)
	61	Paroi tubulaire
		611	Extrémité inférieure
		612	Fenêtres de passage
		613	Partie inférieure
	62	Canal de sortie
	63	Paroi radiale
		631	Ouverture
70	Poche
80	Ensemble siège/stem (siège/tige)

Claims

Valve pour récipient sous pression, comprenant
- un corps de valve (10) qui présente une cavité (11) et qui est en appui étanche par une première extrémité (121) contre
- un joint (40) muni d’une ouverture centrale (41),
- un siège (20) placé mobile en translation dans la cavité (11) du corps de valve et repoussé contre le joint (40) par
- des moyens de rappel (30),
le siège étant en appui étanche contre le joint en position fermée de la valve et étant écarté du joint par déplacement dans la cavité (11) du corps de valve contre l’effet de la force des moyens de rappel en position ouverte de la valve,
le siège présentant une cavité (21) délimitée par une arête d’étanchéité (221), laquelle arête d’étanchéité est en appui étanche contre le joint (40) en position fermée de la valve, et est écartée du joint (40) en formant un passage annulaire (26) en position ouverte de la valve
caractérisée
- en ce qu’une tige (60) est fixée de façon non détachable dans la cavité (21) du siège en formant un ensemble siège/tige (80) d’un seul tenant, laquelle tige (60) est composée d’une paroi tubulaire (61) qui entoure un canal de sortie (62) et qui est traversée dans sa partie (613) située à l’intérieure de la cavité (21) par une ou plusieurs fenêtres de passage (612) débouchant dans le canal de sortie, l’extrémité libre de la tige (60) située au-delà des fenêtres de passage (612) saillant hors de la cavité (21) du siège en passant à travers l’ouverture centrale (41) du joint (40).
Valve selon la revendication 1,caractérisée
-en ce quele siège (20) comprend une paroi tubulaire (22) dont une première extrémité forme l’arête d’étanchéité (221), ladite paroi tubulaire étant entièrement fermée à distance de l’arête d’étanchéité par une paroi transversale (23),
-en ce quela partie inférieure (613) de la paroi tubulaire de la tige est dimensionnée pour pénétrer dans la paroi tubulaire (22) du siège, et
-en ce qu ’un évidement annulaire (211) s’étendant autour de la paroi tubulaire (61) de la tige est formé dans la partie supérieure (222) de la paroi tubulaire du siège qui est située en regard des fenêtres de passage (612) de la tige, l’évidement annulaire (211) s’étendant jusqu’à l’arête d’étanchéité (221).
Valve selon la revendication 1 ou 2,caractérisée en ce qu’en position fermée de la valve, les extrémités des fenêtres de passage (612) dirigées vers le joint (40) affleurent la face du joint (40) dirigée vers la cavité (21) du siège et/ou lesdites extrémités sont situées à distance de ladite face du joint.
Valve selon l’une des revendications précédentes,caractérisée en ce quela tige (60) est fixée au siège (20) par soudage, de préférence par soudage par ultrasons ou par soudage par rotation, une réserve de matière (252) pouvant être prévue sur le siège (20) et/ou sur la tige (60) pour le soudage.
Valve selon l’une des revendications précédentes,caractérisée en ce queles moyens de rappel sont constitués par un ressort (30), et en ce que le siège présente, à l’opposé de son arête d’étanchéité (221), un tenon de centrage (24) autour duquel prend place l’une des extrémités du ressort (30).
Valve selon l’une des revendications précédentes associées à la revendication 2,caractérisée en ce qu’un téton de fixation (25) est placé dans la cavité (21) du siège, sur la paroi transversale (23), la tige (60) étant fixée au siège sur le téton de fixation, de préférence sur une face frontale (251) de celle-ci.
Valve selon la revendication précédente,caractérisée
-en ce quela paroi tubulaire (61) de la tige est ouverte à ses deux extrémités, une paroi transversale (63) étant placée à l’intérieur de la paroi tubulaire (61), entre les fenêtres de passage (612) et l’extrémité (611) de la tige placée dans la cavité (21) du siège, et à distance de ladite extrémité (611), une ouverture (631) de préférence traversante étant réalisée dans la face de la paroi transversale (63) dirigée vers l’extrémité (611),
-en ce qu’une saillie de centrage (253) est réalisée sur le téton de fixation (25) du siège, de préférence sur sa face frontale (251),
- la paroi tubulaire (61) de la tige étant dimensionnée pour que le téton de fixation (25) pénètre dedans par l’extrémité (611), et la saillie de centrage (253) étant dimensionnée pour pénétrer dans l’ouverture (631) réalisée dans la paroi transversale.
Valve selon l’une des revendications précédentes,caractérisée en ce quele joint (40) est bloqué contre l’arête (121) du corps de valve par une coupelle (50) munie d’une ouverture pour l’extrémité libre de la tige (60).
Valve selon l’une des revendications précédentes,caractérisée en ce quele corps de valve (10) est muni
- d’un tenon d’attache (13) pour attacher un tube plongeur ou des moyens anti-affaissement ; et/ou
- d’une paroi de fixation (14) pour la fixation d’une poche (70), ladite paroi de fixation entourant le tenon d’attache (13) quand il y en a un.
Valve selon l’une des revendications précédentes,caractérisée en ce qu’une ou plusieurs rainures (122) longitudinales sont réalisées dans la cavité (11) du corps de valve, lesquelles rainures longitudinales (122) s’étendent de préférence depuis le passage annulaire (26) jusqu’au moins la position la plus basse prise par l’extrémité du siège opposée à l’arête d’étanchéité (221) quand la valve est en position ouverte.